О возможном варианте магнитной защиты опор помещенных в

УДК 533.9(06) Физика плазмы
В.М. СМИРНОВ, М.М. ЦВЕНТУХ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
О ВОЗМОЖНОМ ВАРИАНТЕ МАГНИТНОЙ ЗАЩИТЫ
ОПОР ПОМЕЩЕННЫХ В ПЛАЗМУ ПРОВОДНИКОВ
В работе предлагается вариант реализации системы магнитной защиты опор
внутренних проводников на основе локального искажения поля вблизи опоры.
Существует направление стационарного магнитного удержания плазмы, основывающееся на конфигурациях с погруженными в плазму проводниками и гранично–устойчивых профилях давления. Здесь возможно
создание разнообразных замкнутых магнитных систем, причем легко
можно добиться устойчивости плазмы относительно самых опасных
крупномасштабных возмущений, приводящих к наибольшим и быстрым
потерям плазмы из установки. Принципиальная возможность создания
таких систем была обоснована Б.Б. Кадомцевым [2], им же было получено
выражение для критерия гранично–устойчивого относительно конвективных возмущений профиля давления плазмы. До этого А.Д. Сахаровым [1]
было предложено использование помещенных в плазму проводников, а
С.И. Брагинским и Б.Б. Кадомцевым [3] была исследована их стабилизирующая роль и предложены различные конфигурации установок.
Использование опор внутренних проводников позволяет существенно
упростить конструкцию и эксплуатацию установки. Через опоры можно
осуществлять подведение тока и охлаждения катушек, что даст возможность длительно работать без применения сверхпроводников. С целью
уменьшения потока плазмы на опоры А.Д. Сахаровым было предложено
поместить их в пробки магнитного поля. В данной работе предлагается
дополнение этой идеи в качестве реализации магнитной защиты посредством разведения силовых линий магнитного поля в стороны от опоры. В
этом случае требования к магнитной защите суть минимальное количество силовых линий, проходящих опору насквозь, и минимальное искажение основной магнитоплазменной конфигурации. Кроме того, необходима достаточная конструктивная прочность системы для удержания
внутренних проводников. В качестве конкретной схемы был выбран вариант конфигурации, основывающийся на помещении в область опоры токового витка, ослабляющего основное поле внутри и усиливающего это
поле снаружи. Основное поле соответствует конфигурации би-дипольной
ловушки «Магнетор» [5]. Дополнительный соленоид помещен в пробку
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4
105
УДК 533.9(06) Физика плазмы
поля между катушками в область опоры. Сама опора в этом случае принимает форму кольца, касающегося внутренней и внешней катушки.
Вопрос об искажении плазменной конфигурации более сложен, однако, стоит отметить, что данная система защиты опоры представляет собой
обращенную дипольную конфигурацию, аналогичную реализованной в
би–дипольной установке магнитного удержания плазмы «Магнетор». И,
таким образом, результаты исследования удержания плазмы в «Магнеторе» можно экстраполировать на опору, защищенную магнитным полем
изложенным образом. Данную систему магнитной защиты можно применить для более крупных установок, в частности, в тех случаях когда
сложно реализовать пробку поля большой величины и внутренние проводники находятся глубоко в системе.
Список литературы
1. Сахаров А. Д. Теория термоядерного реактора. Часть 2. // Физика плазмы и проблема
УТР. М.: изд-во АН СССР, 1958. Т.1. С.20.
2. Кадомцев Б.Б. Магнитные ловушки для плазмы // Там же. Т. 4. С. 353.
3. Брагинский С. И., Кадомцев Б. Б. Стабилизация плазмы с помощью охраняющих проводников // Там же. Т.3. С.300.
4. Кондаков В.В., Курнаев В.А., Перелыгин С.Ф., Смирнов В.М., Цвентух М.М. Тор с
охраняющей «решеткой» проводников в экранирующем кожухе и нулем поля на оси // Тезисы XXXI звенигородской конференции по физике плазмы и УТС. С.79.
5. Бердникова М.М., Вайтонене А.М., Вайтонис В.В., Ивашин С.В., Крашевская Г.В.,
Курнаев В.А., Пастухов В.П., Перелыгин В.П., Самитов М.А., Ходаченко Г.В. Установка для
удержания плазмы полем двух кольцевых катушек с током // ВАНТ. Сер. Термоядерный
синтез. Вып. 1. 2003. С.22-27.
106
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4